功能性动作筛查(FMSTM)预测高水平短道速滑运动员运动损伤的效度研究
石诗萌1,戴 玮1,张 纯1,宋 朋2,胡毓诗1,廖远朋1
摘 要： 目的：确定功能性动作筛查(FMSTM)预测高水平短道速滑运动员运动损伤风险的效度并研究FMSTM得分与运动损伤、核心稳定、下肢动态姿势控制及运动表现之间的相关性。方法：在2016-2017赛季初，分别对22名高水平短道速滑运动员进行FMSTM测试、Y-Blance test、核心区肌力测试、膝关节等速肌力测试，赛季中及赛季末对运动损伤的临床诊断进行记录。对FMS得分与其余检测指标进行Pearson's相关性分析。使用单因素方差分析确定组间差异。结果：(1)FMS得分17.23±1.602；14名队员出现运动损伤，损伤主要分布于膝关节、下背部、胸椎。(2)膝损伤与非膝损伤两组之间，伸膝肌群离心相对锋力矩(F=8.240，P=0.009)、屈膝肌群离心相对锋力矩(F=6.941，P=0.016)、屈膝肌群向心相对锋力矩(F=5.766，P=0.026)以及躯干侧屈不平衡率(F=13.396，P=0.002)均存在显著性差异。下背损伤及非下背损伤两组之间，屈躯干肌群力量有显著性差异(F=5.008，P=0.037)。(3)FMS总分与Y-Blance test中下肢在三个方向上的相对距离无显著相关性(所有P值＞0.05)；FMS总分与核心区相对力量，躯干前屈/后伸不平衡率，躯干左侧屈/右侧屈不平衡率，躯干左旋转/右旋转不平衡率均无显著相关性(所有P值＞0.05)；FMS总分与膝关节伸/屈肌(向心/离心)锋力矩无显著相关性(所有P值＞0.05)。(4)损伤及无损伤的两组运动员之间，FMS总分无显著性差异(F=0.002，P＞0.05)。国际健将及国家健将两组运动员之间，FMS总分无显著性差异(F=0.270，P＞0.05)。结论：膝关节力量、核心力量与短道速滑运动员的膝损伤及下背部损伤相关。FMS综合得分与运动损伤和运动表现之间的关联强度不足以支持将其作为短道速滑运动员损伤风险的预测工具。
关键词： 功能性动作筛查；预测；高水平短道速滑运动员；运动损伤；效度
短道速滑全称短赛道速度滑冰,起源于加拿大,1988年首次被冬奥会列为表演项目,1992年阿尔贝维尔冬奥会才成为正式比赛项目[1]。短道速滑属于技能型竞速项目,运动员在训练和比赛中,尤其是在陆地训练中运动损伤时有发生,运动损伤的高发率直接影响优秀运动员的运动寿命和创造优异成绩,目前短道速滑的运动伤病问题已成为困扰运动训练和影响运动成绩的重要原因之一。按照损伤部位统计,膝关节损伤发病率最高,其次为踝关节和腰部损伤[2]。
功能性动作筛查(Functional Movement Screen,FMSTM)是一种评估个人基本运动模式的工具,旨在识别无症状活动个体的运动模式中的薄弱环节,如肌肉柔韧性、肌力及关节灵活性不足和不平衡等[3-4]。这些薄弱环节可能导致一系列代偿活动,如不得到改善,将会导致错误的生物力学模式,引起损伤或潜在性损伤。FMS由7个基础动作模式构成,出色完成测试需要肌肉力量、柔韧性、关节活动度、协调性、平衡及本体感觉[3]。目前被广泛用于各种人群(专业运动员、校队运动员、军人、运动损伤患者)的基础运动模式评价[5-7],也引起了相当多的研究和关注[8-9]。FMS测试高水平短道速滑运动员效度研究未见报道。
1 研究对象和方法
在2016-2017赛季初对22名高水平短道速滑运动员进行FMSTM、Y-Blance test、核心区力量测试、膝关节等速肌力测试和运动损伤临床检查。在赛季末,对该22名运动员进行运动损伤复查。功能性动作筛查由两名获得FMS培训认证的测试人员完成,运动损伤的临床检查与诊断由成都体育学院附属体育医院的两名主任医师和两名副主任医师共同完成。
1.1 实验对象
本次实验的研究对象均为我国高水平短道速滑运动员(n=22)。根据其技术等级分为国际健将(G1)(n=13)和国家健将(G2)(n=9)如表2。所有受试者均在自愿签署参与研究同意书之后,参加测试。受试者的基本情况如表1,2所示。
式中Y是符合高斯分布的随机变量。该方法的自适应步长可以按照内在或外在参数形式，通过控制变异增量聚合程度调整变异方向，并可与变异基因同步进化，提升了变异操作的精度与鲁棒性。
[11] 杰里·布罗顿 林盛译，《十二幅地图中的世界史》[M]，杭州：浙江人民出版社,2016年，P48.
表1 受试者基本情况表
Table 1 Volunteers' basic condition
表2 运动员技术等级
Table 2 Athletes' performance levels
1.2 试验测试
1.2.1 FMS测试
1.2.4 膝关节等速肌力测试
图1 深蹲
Graph.1 Deep squat
图2 跨栏步
Graph.2 Hurdle step
图3 直线弓箭步
Graph.3 In-line lunge
图4 肩部灵活性
Graph.4 Shoulder mobility
图5 主动直腿抬高
Graph.5 Active straight leg raise
图6 躯干稳定性旋转
Graph.6 Rotary stability quadruped
图7 躯干旋转稳定性
Figure 7 Rotary stability quadruped
2.1 赛季初22名高水平短道速滑运动员FMS得分17.23±1.602。最高分20,最低分15,如表4所示。赛季末,共有14名队员出现损伤,占总人数63.6%。其损伤主要集中于膝关节、下背部及胸椎。如表5所示。
YBT是简单易操作的测试方法,其灵感来源于临床应用的星状测试。受试者单脚站立于中央踏板,另一只脚分别向前(Anterior,A)、后内(Posteriomedial,PM)、后外(Posteriolateral,PL)三个方向尽力移动游标(图8)。各个方向的测试结果使用下肢长度(髂前上棘到内踝的长度)来标准化,排除下肢长度差异的干扰。测试要求支撑光脚进行,避免袜子、鞋子等带来外界的平衡辅助。每个受试者在进行测试前,都由专口的工作人员进行测试的动作培训,告知具体要求和方法,每个方向进行6次的练习。练习后进行3分钟以上的休息后开始正式测试,每个方向进行3次测试[10-11]。测试过程中,如果受试者的手离开腰部来维持平衡,或者不能回到起始姿势都作为测试失败,需要重新测试。推动游标的一侧足需要连贯平稳的推动游标,不能踢动游标或踩着游标。
图8 下肢姿势控制及平衡测试
Graph.8 Y-Balance test
2.2 膝损伤与非膝损伤两组之间,伸膝肌群离心锋力矩(F=8.240,P=0.009)、屈膝肌群离心锋力矩(F=6.941,P=0.016)、屈膝肌群向心锋力矩(F=5.766,P=0.026)以及躯干侧屈不平衡率(F=13.396,P=0.002)均存在显著性差异,如表6所示。下背损伤及非下背损伤两组之间,屈躯干肌群力量有显著性差异(F=5.008,P=0.037),如表7所示。
可是没过多久，李文迈着方步走进农科站，大有学者之风，他瞧着吴站长煞有介事地说：“吴站长，你的行为本人佩服得五体投地，但有个问题请您回答——”
1.3.1 Y-Blance test三个方向的相对距离,核心区相对肌力(前屈、后伸、侧屈、旋转),躯干前屈/后伸不平衡率,躯干左侧屈/右侧屈不平衡率,躯干左旋转/右旋转不平衡率,膝关节伸/屈肌(向心/离心)相对锋力矩分别与FMS得分做Pearson's相关性分析。
历年来，平塘县洪灾多为县境河流上游邻近县乡镇发生强降雨、洪水快速汇流所至。当日上午，平塘县防办通过山洪灾害监测预警平台监测到县内各乡镇及县城六硐河上游都匀市墨冲、凯口一带降雨情况后，根据水文判断，县城至六硐坝区将发生50年一遇的洪灾，及时将情况报告县委县政府，同时及时启动防洪应急预案。在此次洪灾过程中，仅15～16日，平塘县防办利用山洪灾害监测预警平台向县有关部门领导、乡镇行政首长、水库管理单位负责人、各行政村支书主任、水利系统干部职工等发出预警转移信息7次2 800多条，提醒全县上下注意防御山洪灾害。在县城供电中断的情况下，县防办及时启用山洪灾害应急供电系统，确保了工作的正常进行。
FMS是由七个基础动作模式组成的筛选工具,可评估个人的整体功能运动能力以及预测运动损伤。测试包括深蹲(图1),跨栏步(图2),直线弓箭步(图3),肩部灵活性(图4),主动直腿抬高(图5),躯干稳定性俯卧撑(图6),和躯干旋转稳定性(图7)。评价标准：3分表示受试者能够正确地进行运动并且没有疼痛；2分表示受试者可以完成动作,没有痛苦,但有代偿运动或异常运动模式；1分表示即使有代偿运动,也无法完成动作；如果受试者在运动的任何部分都有疼痛,则记录0分。FMS总分数范围从0到21[3]。
采用瑞士CMV AG公司生产的CON-TREX Biomechanical Test and Training(型号：CONTREXM+TP1000)系统进行测试,每次测试前均需进行仪器的常规系统校准。测试环境温度为室温。等速肌力测试时,测试椅靠背倾斜角度为85°,座椅及动力仪旋转均为0°,受试者膝关节的轴心与测力计动力臂的轴心一致,动力臂末端的阻力垫固定在踝关节上方2～3 cm处,连接于座椅固定杆的阻力垫固定于非受试侧踝关节上方2～3cm处前方,膝关节的运动范围设定为80°～150°。受试者取坐位,在躯干、受试侧大腿加以固定,双手环抱胸口,测试速度和顺序为60°/s屈伸5次,间隔300 s,30°/s屈伸5次,先右侧后左侧。
1.2.5 运动员运动伤病临床检查与诊断
由成都体育学院附属体育医院两名主任医师和副主任医师在赛季中和赛季末为受试者进行诊断。通过问诊收集受试者主观资料,包括现病史和既往史等。通过视诊、触诊、叩诊、听诊、量诊、特殊检查和影像学辅助检查收集受试者客观资料。将主观资料和客观资料进行综合分析,结合运动项目特点,得出诊断结果。根据赛季中和赛季末运动员损伤的情况将运动员分为损伤和非损伤组,如表3所示。
表3 损伤与非损伤
Table 3 Injuries and Non-injuries
1.3 数据处理和分析
采用SPSS 19.0统计学软件进行统计学分析。
采用ERGO-FIT TORSO CHECK系统进行受试者核心区肌力测试。受试者坐位固定于仪器,分别在躯干前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转和右旋转六个方向进行等长收缩,受试者需要在规定的时间内维持最大力量做该项测试。
1.3.2 根据损伤情况将运动员分为2组,损伤组和无损伤组,用单因素方差分析对两组的FMS得分、核心区肌力、膝关节肌力进行分析。
1.3.3 根据运动员技术水平将运动员分为2组,国际健将组和国家健将组,用单因素方差分析对两组的FMS得分、核心区肌力、膝关节肌力进行分析。
统计学的显著性差异为P ＜0.05,用“*”表示,非常显著性差异为P ＜0.01,用“**”表示。
2 研究结果
1.2.2 YBT测试(Y-Blance test)
表4 FMS得分(赛季初)
Table 4 FMS scores(the beginning of the season)
表5 损伤部位(赛季末)
Table 5 Injured parts and percentage(the end of the season)
1.2.3 核心区肌力测试
ODC元素中，“中国”是其主攻对象。“各国”一词语义范围包括但是大于中国，表明特朗普仇视任何与其利益有冲突的国家。此外，前几任总统及政府虽然是美国的组成部分，但受到了特朗普的猛烈批判，被视为“不作为、无成效”的政府，因而，“历任总统”也成为ODC的特殊部分，从而与特朗普在立场上有鲜明区分，突出本届政府的能力和独特意义，以期获得选民的赞誉。
表6 膝关节肌肉力量、核心区肌力不平衡在膝损伤组与非膝损伤组之间的差异性
Table 6 Difference of knee strength and core strength imbalance between knee in jured group and nonin jured group
表7 躯干前屈肌力在下背损伤组与非下背损伤组之间的差异性
Table 7 Difference of trunk flexion strength between lowback injured group and non-injured group
2.3 FMS总分与Y-Blance test中双下肢在三个方向上的相对距离无相关性。FMS总分与向前相对距离(A)不相关(P＞0.05)；FMS总分与向后内方向相对距离(PM)不相关(P＞0.05)；FMS总分与向后外相对距离(PL)不相关(P＞0.05),如表8所示。
表8 FMS总分与Y-Blance test三个方向相对距离的Pearson相关性
Table 8 Pearson correlation coefficients of FMS scores and Y-Balance test distance
2.4 FMS总分与核心区相对力量及不平衡率均无相关性。FMS总分与前屈、后伸、侧屈、旋转相对力量不相关(P＞0.05),如表9所示；FMS总分与躯干前屈/后伸不平衡率不相关(P＞0.05),FMS总分与躯干左侧屈/右侧屈不平衡率不相关(P＞0.05),FMS总分与躯干左旋转/右旋转不平衡率不相关(P＞0.05),如表10所示。
表9 FMS总分与核心区肌力Pearson相关性Table 9 Pearson correlation coefficients of FMS scores and core strength
表10 FMS总分与核心区肌力不平衡率Pearson相关性
Table 10 Pearson correlation coefficients of FMS scores and core strength imbalance
3.5 FMS总分与膝关节伸/屈肌(向心/离心)相对锋力矩无相关性(所有P＞0.05)，如表11所示。
表11 FMS总分与膝关节伸/肌(向心/离心)相对锋力矩Pearson相关性
Table 11 Pearson correlation coefficients of FMS scores and knee extension/flexion muscle(concentric/eccentric)peak torque
3.7 损伤及无损伤的两组运动员之间,FMS总分无显著性差异(F=0.002,P＞0.05),如表12所示。
表12 FMS总分在损伤组与无损伤组之间的差异性
Table 12 Difference of FMS scores between injured group and non-injured group
3.8 国际健将及国家健将两组运动员之间,FMS总分无显著性差异(F=0.270,P＞0.05),如表13所示。
表13 FMS总分在国际健将(G1)和国家健将(G2)之间的差异性
Table 13 Difference of FMS scores between G1 and noninjured G2
4 讨论
据报道,核心区肌肉功能影响了从下背到脚踝的结构。例如,上班族成年人群中,躯干后伸肌耐力减弱作为下背痛的风险因素经常被报道[12-13]。Devlin回顾了有关橄榄球联盟中运动损伤的文献,指出腹肌疲劳是腘绳肌损伤的一个风险因素[14]。研究发现,或许受核心稳定影响最大的是膝关节。女性髌骨关节疼痛,非接触性前交叉韧带损伤的膝关节损伤都与髋关节肌肉力量相关[15-16]。Freckleton等人对多项相关研究进行了系统评价,发现高龄、增高的股四头肌锋力矩以及腘绳肌损伤史与腘绳肌应力性损伤呈正相关[17]。本研究中,对核心区肌力、膝关节等速肌力等相关指标进行统计学分析,也证实了其与短道速滑运动员下背损伤、膝损伤相关。
由图4可得，在采用摆线运动驱动规律情况下，末端执行器的位移、速度、加速度曲线随时间连续变化、过渡平滑，具有良好的运动学性能；图5所示为理论轨迹和仿真轨迹求解。
FMS作为运动损伤筛查工具,在使用时临界值(cut-off)设为14,FMS得分≤14的受试者较FMS＞14的受试者具有更高的损伤风险。这是由Kiesel等人[18]在2007年一项研究中首次设定的,数据的受试者特征曲线(ROC)显示,将临界值设为14时,该预测工具可获得最大化的灵敏性和特异性。O'Connor等人[19]和Warren等人[20]发现,使用数据的受试者特征曲线获得最大化的灵敏性和特异性并无价值。Knapik等人[21]将14作为临界值,发现性别会影响最佳的预测价值,他们对1045名海岸警卫队学员进行分析,由Youden指数来决定FMS得分临界值可获得最大化的灵敏性和特异性,男性为11,女性为12。在本研究中,运动员FMS得分均＞14(最低分15,最高分19),损伤与非损伤组之间无显著性差异,因此,将14设为预测运动损伤风险的临界值不具有预测效度。诊断筛选工具的效度是基于风险因素(即运动能力)与损伤结果之间的关联强度。如果强度相关性弱或不明确,那么临床效用必然会很差。本项研究明确了FMS得分与核心稳定、膝关节等速肌力、下肢动态姿势控制及运动表现之间的关联,以及FMS得分与后续损伤组和非损伤组之间的差异性。研究结果表明,FMS综合得分与以上测试结果均无相关性,但这些指标被认为是运动损伤风险因素。分析其原因,可能是由于短道速滑运动的损伤主要发生于下背部和下肢,但FMS测试涉及肩关节的灵活性测试,这与下肢功能性测试关联性不强,将其作为下背和下肢损伤风险的测试工具,不具备针对性。短道速滑作为速度、耐力和技巧性并存的项目,功能性的测试应包含爆发力、耐力和感觉整合的测试,而FMS的七项动作不涉及以上功能。此外,损伤史作为独立损伤风险因素也并未在该测试中得到体现。
近年来，也有学者将目光转向政策冲突中政府的行为。政策冲突造成了政策执行秩序的混乱，政策的矛盾与冲突也改变了政府的执行行为。竺乾威通过分析“拉闸限电”案例，对地方政府在“节能减排”与“地方经济发展”这两个相互矛盾的政策目标下的执行行为进行探讨，以此“透视”权力体系中的上下级关系，并强调政策影响应在不同阶段得到评估。曾凡军在此基础上，将政策冲突下地方政府的执行行为归结为锦标赛体制，认为地方政府行为的组织基础和制度环境都源于锦标赛体制使政策制定与执行碎片化。另外，在政府行为与锦标赛体制二者之间也依靠目标责任制、政绩及政治晋升等纽带维系，因此，需要引入“整体性治理”理念，实现基层整体性治理。
5 结论
FMS作为预测运动损伤风险的工具,其综合得分与运动损伤的风险因素(核心稳定、膝关节等速肌力、下肢动态姿势控制)以及运动损伤结果、运动表现之间的关联强度不足以支持将其作为短道速滑运动员损伤风险的预测工具,其预测效度低。
参 考 文 献
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The Validity of Functional Movement Screening(FMSTM)In Predicting Injuries In Elite Short Track Speed Skating Athletes
SHI Shimeng1,DAI Wei1,ZHANG Chuan1,SONG Peng2,HU Yushi1,LIAO Yuanpeng1
Abstract Objective：The validity of the Functional Movement Screening(FMSTM)in predicting sports injuries has been questioned.However,it has not been determined if FMSTMis valid in predicting injuries in speed skating athletes.In addition,it is unknown if FMS scores are related to core stability,dynamic posture control and performance level of elite speed skating athletes.Methods：Twenty-two elite short track speed skating athletes(10M,12F；mean age：19.4±2.5years old；mean height：173.3±6.1cm；mean weight：64.4±7.5kg)were recruited.Thirteen competed internationally(G1)and 9 competed nationally(G2).Athletes performed FMS,Y-Balance test,core muscle strength test and knee isokinetic muscle strength test at the beginning of the season,and injuries were clinically diagnosed and recorded at the end of the season.Pearson's correlation was used to examine the relationship among the measures.One-way ANOVA was employed to determine betweengroup differences.Results：(1)Fourteen athletes were injured in knee,low back,neck or thoracic spine during the subsequent competitive season.(2)Between knee injured and non-injured groups,there was significant difference in knee extension eccentric peak torque(F=8.240,P=0.009),knee flexion concentric peak torque(F=5.766,P=0.026),knee flexion eccentric peak torque(F=6.941,P=0.016)and trunk lateral flexion imbalance rate(F=13.396,P=0.002).Between low back injured and non-injured groups,there was a significant difference in trunk flexion strength(F=5.008,P=0.037).(3)FMS scores were not significantly correlated with any of the measures(all P＞0.05)(4)ANOVA showed that FMS scores were not significantly different between injury and non-injured groups(F=0.002,P＞0.05)and there was no significant difference in FMS scores between G1 and G2(F=0.270,P＞0.05)Discussion：Knee strength and core strength were significantly associated with subsequent knee and lower back injuries.However,FMS scores were not significantly correlated with subsequent injuries,core stability,dynamic posture control and performance level of elite speed skating athletes.Thus,the findings here do not support FMS be used as a tool for predicting the risk of injury in short track speed skating athletes.
Key words： functional movement screen ；predict ；elite short track speed skating athletes ；sports injury ；validity
中图分类号： G804-05
文献标志码： A
文章编号： 1001-9154(2019)02-0103-07
DOI： 10.15942/j.jcsu.2019.02.016
基金项目： 成都体育学院运动医学与健康研究所2017年创新课题“Imoove三维运动平台训练对女性跑者动态膝外翻改善情况观察分析”CX17C03。
第一作者简介： 石诗萌,在读博士研究生,助教,研究方向：运动损伤预防及康复,E-mail：15301631625@163.com。
通信作者： 胡毓诗,博士,教授,研究方向：运动损伤的防治,E-mail：huyushicdsu@126.com。
作者单位： 1.成都体育学院运动医学与健康学院,四川成都610041；2成都谷源健康咨询有限公司,四川成都610042
1.School of Sports Medicine and Health,Chengdu Sport University,Chengdu Sichuan 610041；2.Chengdu Guyuan Health Consulting CO.,LTD,Chengdu Sichuan 610042
收稿日期： 2018-09-23
修回日期： 2018-11-14
CLC number： G804-05
Document code： A
Article ID： 1001-9154(2019)02-0103-07
(编辑 张皓)
标签：功能性动作筛查论文; 预测论文; 高水平短道速滑运动员论文; 运动损伤论文; 效度论文; 成都体育学院运动医学与健康学院论文; 成都谷源健康咨询有限公司论文;